本题导读

本题考查抛物线。核心在于点到直线距离公式、导数法的灵活运用。

📌【题干】

Question

(2013年广东卷(理)) 已知抛物线 的顶点为原点,其焦点 () 到直线 的距离为 .设 为直线 上的点,过点 作抛物线 的两条切线 ,其中 为切点.

(1)求抛物线 的方程;

(2)当点 为直线 上的定点时,求直线 的方程;

(3)当点 在直线 上移动时,求 的最小值.

🔍【思路分析】

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  1. 第一问(求抛物线方程): 由焦点坐标 及点到直线距离公式 建立关于 的方程,求得 后根据焦点位置写出标准方程。
  2. 第二问(切点弦方程): - 方法一(导数法):设切点坐标,利用导数求切线斜率,写出两条切线方程。因点 在两条切线上,代入点 坐标,观察结构发现切点 的坐标均满足同一个线性方程,该方程即为 的方程。
    • 方法二(结论法):对于 ,外一点 的切点弦方程为 。
  3. 第三问(求最值):
    • 几何转化:利用抛物线定义,焦半径 ,。
    • 代数表示:将 表示为关于切点纵坐标 的式子,再结合第二问中切点坐标与点 坐标的关系(韦达定理形式),转化为关于 的二次函数。
    • 求最值:利用二次函数的对称轴及开口方向求得最小值。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

(Ⅰ)解: 焦点 到直线 的距离为: 解得 。 因为焦点在 轴正半轴且 ,所以 。 故抛物线 的方程为 。

(Ⅱ)解: 由(Ⅰ)得 ,求导得 。 设 。则切线 的斜率为 ,方程为: 同理,切线 的方程为 。 因为点 在这两条切线上,所以: 说明 是方程 的两根。 由韦达定理:,。 直线 的斜率 。 直线 的方程为 ,整理得 。 又因为点 在直线 上,即 。 故直线 的方程为 。

(Ⅲ)解: 由抛物线定义可知:,。 由(Ⅱ)中的韦达定理代入: 将 代入上式: 这是一个关于 的二次函数,开口向上,对称轴为 。 当 时,取得最小值:

故 的最小值为 。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

核心考点:切点弦方程的推导是解析几何中的高频考点。需掌握“点在线上”与“方程同构”的转化思想。 5. 核心技巧:“定义优先”。在计算焦半径相关的乘积或和时,利用 代替复杂的距离公式能极大简化运算。

核心方法:见详细解析

避坑指南:计算 时,注意 与 的代换不要出错,尤其是平方关系。

📖【试题探源与推广】

Tip

试题探源:极点与极弦理论(Polar and Pole)。

结论推广:对于抛物线 ,若点 在直线 上,则切点弦 恒过定点。

方法推广:利用导数求切线斜率是处理圆锥曲线非对称性问题的利器。

🔗【关联脉络】

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